هليكوباكتر پيلوري علت اكثر موارد زخم هاي معده است. باعث بروز برخي سرطان هاي گوارشي شده و مهمترين علت ايجاد سرطان معده محسوب مي شود. عفونت مزمن هليكوباكتر پيلوري خطر سرطان معده را 3 برابر افزايش مي دهد. اين باكتري اخيرا توسط سازمان بهداشت جهاني به عنوان عامل سرطان زاي كلاس 1 طبقه بندي شده است. با وجودپاسخ هاي قوي ايمني كه عليه هليكوباكتر پيلوري برانگيخته مي شود، عفونت در اكثر موارد ريشه كن نمي گردد. علي‌رغم پاكسازي نسبي باكتري با گزينه¬هاي درماني كنوني، اما رويداد مقاومتهاي آنتي¬بيوتيكي، بروز عفونت مجدد، عدم تأثير بر اشكال غيرفعال باكتري و هزينه بالا در اين مورد گزارش مي شود . در حال حاضر راهكارهاي درماني و داروهاي سنتتيك مختلفي براي درمان تومورهاي معده استفاده مي شوند. كه با مشكلات مشخص، اثرات جانبي بسيار، ناكارآمدي و هزينه هاي گزاف همراه اند. پاكسازي زودهنگام معده از باكتري “هليكوباكتر پيلوري” مي‌تواند در پيشگيري از بيماري سرطان معده مفيد باشد. از اين رو ضرورت دستيابي به يك روش جايگزين موثر و كاربردي (مانند واكسيناسيون) يكي از اهداف با اهميت در پزشكي و صنعت واكسن سازي مي باشد. وكتور نوتركيب pET-28a/hpaA داراي توالي ژن غلاف فلاژل هليكوباكتر پيلوري (hpaA) با خاصيت ايمني زايي، در بين دو جايگاه آنزيمي ساخته شد. ميزبان دريافت كننده اين وكتور نوتركيب در حضور كانامايسين قادر است رشد نمايد. پروتئين HpaA با استفاده از فلز نيكل به آساني جدا و تحليص گرديد. اين پروتئين تخليص شده، خاصيت ايمني زايي دارد و مي تواند موجب فعال سازي سيستم ايمني بدن در برابر اين باكتري شود. از سوي ديگر اين پروتئين محافظت اختصاصي ايجاد مي نمايد. لذا از آن به عنوان واكسن در پيشگيري از ابتلا به بيماري هاي ناشي از هليكوباكتر پيلوري از جمله تومور معده استفاده نمود. براي درمان تومورها داروهي سنتتيك فراواني توليد شده است كه هر كدام معايب و عوارض جانبي خاص خود را دارا مي باشند، از طرفي كارآمد نيستند و هزينه هاي زيادي بر بيمار تحميل مي شود. با اين حال پيشگيري (مانند واكسيناسيون) بهتر از درمان است. بنابراين استفاده از پروتئين نوتركيب كه با تكنيك نيكل تخليص شده است به عنوان واكسن يك برجستگي محسوب مي شود. پروتئين كانديد واكسن مورد استفاده به طور موثري مي تواند سيستم ايمني بدن را عليه باكتري هليكوباكتر پيلوري تقويت و تنظيم نمايد و در مواجهه با آن حفاظت موثر ايجاد مي كند. در عين حال سميت و عوارض جانبي آن در حداقل ممكن است. از طرفي آساني پروتئين روش تخليص آن يك حسن محسوب مي شود.

توصيف اختراع؛ الف) عنوان اختراع: جداسازي و تخليص جزء روغني جعفري (Petroselinum sativum)به صورت اسانس به منظور اثرات ايمونومدولاتوري، ضد باكتريايي و ضد سرطاني ب ) زمينه فني اختراع: استخراج يك عامل گياهي به منظور استفاده پزشكي، انسيتو سرطان، ميكروب شناسي و همچنين صنعتي ج ) اهداف: در حال حاضر راهكارهاي درماني و داروهاي سنتتيك مختلفي براي درمان تومورها، داروهاي ضد باكتريايي و داروهاي تنظيم كننده سيستم ايمني استفاده مي شوند كه با مشكلات مشخص و اثرات جانبي بسياري همراهند. از اين رو نياز به استفاده از مواد طبيعي با اثرات جانبي كمتر و عملكرد مؤثر ضروري مي نمايد. از سوي ديگر بسياري از داروهايي كه براي عفونت ها مورد استفاده قرار مي گيرند با ناكارآئي هايي همچون ايجاد مقاومت به آنها و يا اثرات كشندگي غير مؤثر در انواع ميكروب ها همراهند. همچنين در موارد ابتلا به بيماري هاي عفوني و يا تومورها رژيم غذائي بيمار و يا مكمل هايي كه توسط بيمار مصرف مي گردند مي تواند بر روي وضعيت بيماري تأثير گذار باشد. مواد گياهي علاوه بر اثرات مستقيمي كه بر روي عوامل ميكروبي دارند، مي تواند اثرات يك دارو را به صورت سينرژسيتي تقويت نمايند و يا با اثرات آنتاكونيستي عملكرد دارو را كاهش دهند كه اين عملكرد از جنبه هاي مختلف اهميت دارد. لذا يافتن و توليد مواد طبيعي مؤثر و كاربردي يكي از اهداف با اهميت در پزشكي و حتي صنعت است. د ) سابقه: براي درمان بيماري هاي مختلف داروهاي سنتتيك فراواني تولد شده است و همچنين بسياري از اجراء و مشتقات گياهي مورد استفاده قرار گرفته اند كه هر كدام مزيت ها و معايب خاص خود را دارا مي باشند. هـ) ارائه راه حل براي مشكل: دارو يا جزء گياهي مورد استفاده مي بايست به صورت مؤثري تومور و يا عفونت مورد نظر را از بين ببرد و يا به طور مؤثري سيستم ايمني را تنظيم نمايد و درعين حال سمّيت و عوارض جانبي آن در حداقل ممكن باشد.

عنوان اختراع: ساخت و توليد سامانه ضد سرطان سينه پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري زمينه فني اختراع مربوط: علوم پايه پزشكي و باكتري شناسي (طراحي و توليد داروهاي نوتركيب) بيان مشكل: عليرغم وجود روش¬هاي درماني مختلف، هنوز هم جراحي بعنوان اولين روش درماني براي سرطان سينه محسوب مي¬شود درمان¬هاي رايج سرطان¬ها ممكن است اندازه تومور را كاهش دهند، اما گذرا بوده و بر بقاي بيمار اثر مثبتي نداشته و احتمال عود بيماري هم وجود دارد. سرطان سينه از علل عمده مرگ و مير زنان در سراسر جهان مي¬باشد. درمان¬هاي دارويي متعارف با استفاده از داروهاي سيتوتوكسيك داراي سطح بالايي از عوارض جانبي براي بيمار است. امروزه محققين به دنبال درمان جايگزين با اثرات جانبي كم و حداكثر بهره¬وري مي¬باشند. محصولات ثانويه باكتريايي نوتركيب، با اثرات مختلف بر سلول هاي سرطاني و سلول هاي ايمني در ايجاد پاسخ مناسب براي درمان به عنوان يك جايگزين مطرح مي باشند. oipA (outer inflammatory proteinA)، يكي از مهمترين پروتئين¬هاي غشاي خارجي هليكوباكترپيلوري است. پروتئين OipA اثر توكسيك بطور مستقيم بر روي سلول هاي سرطاني سينه دارد. اين پروتئين به عنوان يك ابزار جديد براي درمان جايگزين و يا مكمل درماني براي درمان سرطان مطرح مي باشد. ارائه راه حل براي مشكل: پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري مورد استفاده به صورت مؤثري مي تواند سلول هاي توموري مورد نظر را از بين ببرد و يا به طور مؤثري سيستم ايمني را تنظيم نمايد و درعين حال سمّيت و عوارض جانبي آن در حداقل ممكن باشد. سابقه: براي درمان تومورها داروهي سنتتيك فراواني توليد شده است كه هر كدام معايب و عوارض جانبي خاص خود را دارا مي باشند، از طرفي كارآمد نيستند و هزينه هاي زيادي بر بيمار تحميل مي شود. با اين حال استفاده از فناوري زيستي در درمان بيماريهاي صعب العلاج كارآمد مي باشد. اين محصول براي اولين بار در دنيا براي درمان سرطان سينه ساخته شده است. يك روش اجرايي: پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري مي تواند به شكل تزريقي براي تومورهاي عمقي و به صورت پماد براي تومورهاي سطحي مثل تومورهاي پوستي، به عنوان تركيب ضد سرطان يا مكمل دارويي ضد سرطان استفاده شود. كاربرد: پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري مي تواند به دليل خاصيت كشندگي سلول هاي سرطاني در درمان هاي توموري مورد استفاده واقع شود. اين محصول به شكل پماد يا كرم در درمان سرطان هاي پوستي كاربرد دارد. طراحي و ساخت پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري اهميت و كاربرد فراواني در درمان انواع سرطان ها در علوم پزشكي، سلامت و صنايع داروسازي دارد. پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري ساخته شده با توجه به زيست سازگار بودن و زيست تخريب پذير بودن و دسترسي به مقادير بالايي از پروتئين نوتركيب oipA، اهميت ويژه¬اي دارد. از آنجايي كه هزينه هاي درمان سرطان بسيار بالاست، اين سامانه مي تواند در از بين بردن سلول هاي سرطاني موثر واقع شود. برجستگي هاي تكنيكي: پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) تهيه شده از هليكوباكتر پيلوري توانايي مهار سلولهاي توموري را به طور مؤثري نشان مي دهد. با توجه به اينكه اين پروتئين نوتركيب غشاي خارجي التهابي( oipA ) هليكوباكتر پيلوري از باكتري تهيه شده و خاصيت كشندگي سلول هاي سرطاني را دارد مي تواند به شكل پماد يا كرم در درمان سرطان هاي پوستي مورد استفاده واقع شود.

(Tuberculosis) توبركلوزيس (سل) يك بيماري قديمي است كه به عنوان يك معضل بهداشتي در سراسر جهان به خصوص در كشورهاي در حال توسعه مطرح است. 3/1ميليارد نفر از جمعيت جهان با مايكوباكتريوم توبركلوزيس(Mycobacterium tuberculosis) مولد سل آلوده هستند و سالانه منجر به مرگ حدود 2 ميليون نفر مي شود .در 90 درصد از افراد، عفونت به صورت نهفته باقي مانده و در 10 درصد، بيماري به فرم فعال بروز مي كند. هرچند كه بيشتر آلودگي و مرگ و مير سل مربوط به كشورهاي توسعه نيافته و در حال توسعه است، اما در سال هاي اخير با شيوع بيماري¬هاي تضعيف كنندة سيستم ايمني مثل ايدز AIDS: (Acquired Immunedeficiency Syndrome) ، پيدايش سويه¬هاي مايكوباكتريوم توبركلوزيس مقاوم به آنتي بيوتيك و عدم كارايي واكسن BCGدر بزرگسالان، اين بيماري در كشورهاي پيشرفته نيز رشد داشته است. بنابراين تلاش براي دستيابي و گسترش ابزارهاي پيشگيري و درمان سل يك ضرورت جهاني است. ظهور سل مقاوم به چند دارو (Multi drug resistant- MDR) اهميت جهاني دارد. اين موارد به سختي درمان شده و نياز به داروهاي خط دوم دارند كه سمي تر و گران تر از داروهاي خط اول مي باشند. براساس گزارش WHO حدود 440000 مورد ، در سال 2008 رخ داده است. WHO در سال 2009 ميلادي نرخ شيوع سل را در ايران، 27 در 100000 نفر گزارش نموده است كه بالاترين ميزان بروز و شيوع آن در استانهاي سيستان و در بلوچستان و گلستان مي باشد. فراواني موارد MDR اين گزارش از % 5 براي افراديكه به تازگي به بيماري مبتلا شده اند، موارد جديد تا % 48 براي افرادي كه قبلاً نيز سابقه ابتلا به سل را داشتند متفاوت اعلام شده است. مقابله با پديده مقاومت دارويي در راستاي كاهش بروز آن و يا محدود نمودن عوامل ميكروبي مقاوم از اهميت زيادي برخوردار است. مشكلاتي كه در اين رابطه به وجود آمده، انگيزه زيادي را براي جستجو و ارائه تركيبات ضد مايكوباكتريومي به ويژه با منشاء گياهي فراهم آورده است. بنابراين يافتن تركيباتي با خواص آنتي مايكوباكتريومي در عين حال با داشتن خاصيت سينرژيسمي براي بازيابي كارايي اثرات آنتي بيوتيك¬هاي بي اثر بر ايزوله¬هاي باليني مقاوم حائز اهميت مي¬باشد. نظر به اين كه گياهان دارويي به خصوص آويشن در كشور ما پراكندگي وسيعي دارند و نيز وجود خصوصيات ضد مايكوباكتريومي آن، بكاربردن گياه آويشن باغي را به عنوان روش پيشگيري بسيار مناسب مطرح مي نمايد، اين گياهان با توجه به خواص ضد ميكروبي زمينه مناسبي آن، از جهت پيشگيري از ابتلا به بيماري يك ايده نوين مي باشد. جايگزين نمودن داروهايي با منشأ طبيعي براي كنترل عفونت‌هاي باكتريايي مقاوم به آنتي بيوتيك مي تواند موجب كاهش مصرف داروهاي شيميايي و عوارض ناشي از آن گردد. بنابرين توليد ماسك هاي پوشش داده شده با پلي گلوزام حامل اسانس آويشن باغي با توجه به مكانيسم هاي ارائه شده به خوبي از ابتلا به عفونت هاي باكتريايي خطرناك مقاوم به آنتي بيوتيك جلوگيري مي كند. هنوز هم از معضلات پزشكي در جهان محسوب مي ‏شوند. با استفاده از فناوري نانو و بكار بردن گياهان دارويي با عوارض جانبي كمتر، اميد است كه راه¬هاي دارورساني و پيشگيري و درمان موفق به اين بافت بهبود يافته و گامي بزرگ در جهت درمان سل و حتي بيماري¬هاي مرتبط برداشته شود.

حامل نوتركيب pET-28a/پروتئين 18 كيلو دالتوني كه توالي (پروتئين 18 كيلو دالتوني) در بين دو جايگاه آنزيمي BamHI و III Hind وارد شده است در ناحيه –C انتهايي ، 6 توالي كد كننده هيستيدين وجود دارد كه باعث تسهيل در تخليص پروتئين نوتركيب مي گردد. اين حامل نوتركيب مقاومت به كانامايسين مي باشد. ميزبان دريافت كننده اين حامل نوتركيب در حضور كانامايسين قادر به رشد خواهد بود. نانو ذرات به لحاظ داشتن ابعاد نانومتري به خوبي سيستم ايمني تحريك كرده و از طرفي هيچ عارضه اي براي بدن موجود زنده ندارد. پروتئين پروتئين 18 كيلو دالتوني با استفاده از فلز نيكل به آساني جدا و تخليص گرديد. پروتئين تخليص شده با روش هاي شيميايي ساده و بسيار آسان با نانو ذرات همراه شد. با بكاربردن اين نانو ذرات به عنوان حامل آنتي‌ژن، مقدار استفاده از پروتئين نوتركيب و نيز توكسيسيته آنتي¬ژني كاهش يافته و از اثرات مخرب پروتئازها بر آنتي‌ژن پروتئيني نيز كاسته مي¬شود. اين استراتژي باعث ارتقاي كارايي پروتئين مورد نظر در القاي پاسخ‌هاي ايمني مناسب برضد تومور مي‌گردد. نانو ذرات با پروتئين نوتركيب پروتئين 18 كيلو دالتوني خاصيت ايمونومودولاتوري دارد و مي تواند موجب فعال سازي سيستم ايمني در برابر سرطان و نابودي آن شود. از سوي ديگر اين پروتئين محافظت اختصاصي ايجاد مي نمايد. لذا از آن به عنوان واكسن در پيشگيري از ابتلا به بيماري هاي ناشي از هليكوباكتر پيلوري از جمله تومور معده استفاده نمود.

حسگر زيستي الكتريكي با دريافت سيگنال حضور ويروس از طريق واكنش با آنتي بادي مي تواند اختصاصا ويروس كوويد 19 را در نمونه باليني بيمار رديابي نمايد. عضو جديد خانواده¬¬ي كرونا ويروس، يعني ويروس كوويد-19 كه در اواخر سال 2019 ظهور پيدا كرد كه داراي علائم بيماري زايي شبيه ويروس سارس، عفونت حاد تنفسي كشنده از خود نشان داده كه با توجه به مخاطرات پيش آمده ضرورت پيشگيري زودهنگام آن براي جلوگيري از شيوع بيشتر فصلي و كنترل آن را الزامي مي كند. در اين حسگر زيستي، اختصاصي ويروس طراحي و ساخته شده كه ويروس به شناساگر با دقت و صحت بالا اتصال مي يابد و سيگنال الكتريكي حضور اختصاصي ويروس را مخابره مي كند. در حسگر سيگنال تقويت كننده قرار داده شده كه سيگنا دريافتي را رويت و بر روي بر روي صفحه نمايش برنامه ريزي شده دستگاه نمايش مي دهد. حسگر زيستي سريع، آني با دقت و صحت بالا در تعداد محدود ويروس در نمونه بيولوژيك شناسايي نمايد. وجود پروتئين انتي بادي اختصاصي ويروس در حسگر زيستي، تشخيص با صحت بالا را ايجاد نمونه و هيچ ويروس ديگري قابليت واكنش با ان را ندارد. سرعت شناسايي به دليل ارزيابي سيگنال به صورت آني مي باشد

كيت نواري سريع تشخيصي بر پايه كروماتوگرافي و شناسايي انتي ژن با انتي بادي از طريق واكنش با آنتي بادي نشاندار شده با نانوذرات طلا، اختصاصا انتي بادي از كلاس IgG و IgM بر ضد ويروس كوويد 19 را در نمونه سرم رديابي مي نمايد. در اين كيت تشخيصي، اختصاصي ويروس طراحي و ساخته شده كه انتي بادي به شناساگر انتي ژن چسبيده و با انتي انتي بادي نشاندار با دقت و صحت بالا اتصال مي يابد و با تغيير رنگ شناسايي انجام مي شود. كيت نواري تشخيصي سريع، آني با دقت و صحت بالا وجود انتي بادي در نمونه سرم شناسايي نمايد. وجود انتي بادي اختصاصي ويروس در كيت، تشخيص با صحت بالا را ايجاد نموده و هيچ ويروس ديگري قابليت واكنش با ان را ندارد. سرعت شناسايي به دليل ارزيابي سيگنال به صورت آني مي باشد.

در عصر حاضر تمايل به تهيه انرژي پاك و تجديدپذير نظير انرژي حرارتي بيشتر احساس مي شود. يكي از مهمترين روش هاي ذخيره سازي انرژي حرارتي PCM ها هستند كه تغيير فاز دهنده جامد-مايع نياز به كپسول سازي دارد. PEG با امتيازهاي زياد مانند ارزان بودن، يك PCM جامد-مايع است. يكي از راه هاي كپسول سازي، تركيب كردن PCM با يك پليمر زمينه است. همچنين هدايت گرمايي بيشتر PCM ها براي تأمين نرخ تبادل گرماي لازم بين PCM و بستر كم است كه براي تقويت آن مي توان از پركننده فلزي و نانوذرات فلزي استفاده كرد. از اين رو نانوكامپوزيت متشكل از PEG (ماده تغييرفاز دهنده)، PVA و نانوذرات نقره و تيتانيوم اكسيد به منظور تعديل كنندگي حرارتي به روش آسان قالبگيري حلال (solvent-casting) و به عنوان يك PCM شكل ثابت ساخته شد. از PVA به عنوان پليمر زمينه (عامل ممانعت از نشت PEG) استفاده شده كه نه تنها مانع از رفتار تعديل كنندگي حرارتي PCM نشده بلكه منجر به امكان تهيه فيلم و ثبات حرارتي شده است. همچنين استفاده از نانوذرات نقره و تيتانيوم اكسيد (فلز و اكسيد فلز) منجر به بهبود رسانش حرارتي شده است. اين نانوكامپوزيت از آنتالپي ذوب و كريستال مناسبي برخوردار است و پس از اعمال 10 چرخه حرارتي همچنان مقادير آنتالپي زياد است و حتي نسبت به نانوكامپوزيت قبل از اعمال حرارتي نيز بيشتر مي شود و PCM ثبات خود را حفظ كرده است.